一種耐磨損鉆井泵閥密封墊及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐磨損鉆井泵閥密封墊及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：聚異戊二烯橡膠(SKI-3)50-60、丁苯橡膠(SBR1712）15-25、聚四氟乙烯10-15、改性納米金剛石10-15、納米氮化硅5-10、白油膏4-7、二丁基二硫代氨基甲酸鋅2-3、高耐磨炭黑N33016-22、不溶性硫磺粉M-803-4、氧化鋅2-3、二氧化錳1-2、硬脂酸1-2、2-(2,4-二硝基苯基硫代)苯駢噻唑2-3、N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺1-2。本發明密封墊與傳統密封墊相比，具有摩擦磨損低、壓縮回彈性好、抗壓強度高等優點，能夠在同等條件下，在使用過程中延長產品的使用壽命。
【專利說明】一種耐磨損鉆井泵閥密封墊及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種密封墊及其制備方法，具體涉及一種耐磨損鉆井泵閥密封墊及其制備方法。
【背景技術】
[0002]密封材料的綜合性能對泵閥的正常工作起到至關重要的作用，密封材料的膨脹、龜裂、摩擦損耗等失效現象會導致泵閥無法正常工作。鉆井泵閥在含有固相微粒的泥漿中工作，濕磨粒磨損和沖蝕磨損是導致泵閥密封材料失效的主要磨損形式。因此急需開發一種耐磨損鉆井泵閥用密封墊。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種耐磨損鉆井泵閥密封墊及其制備方法，提高密封墊的耐磨性，延長其使用壽命。
[0004]本發明采用的技術方案如下:
一種耐磨損鉆井泵閥密封墊，由以下重量份的原料制成:聚異戊二烯橡膠(SK1-3)50-60、丁苯橡膠(SBR1712) 15-25、聚四氟乙烯10-15、改性納米金剛石10-15、納米氮化硅5-10、白油膏4-7、二丁基二硫代氨基甲酸鋅2-3、高耐磨炭黑N330 16-22、不溶性硫磺粉M-80 3-4、氧化鋒2-3、二氧化猛1_2、硬脂酸1-2、2-(2，4- 二硝基苯基硫代)苯餅卩Jp坐2-3、N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺1-2。
[0005]所述的改性納米金剛石制備方法如下:
a.稱取一定量的納米金剛石，加入3-5%`納米重晶石混合均勻，420-450°C下煅燒2_3h，冷卻至室溫后，再加入1-2%的四異丙基二( 二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯、3-4%的棕櫚酸異辛酯、4-6%的聚異丁烯、2-3%的十二烷基磺酸鈉和5-8%的丙二醇，3000-5000rpm高速分散10-15min,烘干,粉碎,過篩,待用；
b.取上述制得的粉體與腰果油改性酚醛樹脂等重量混合均勻，加入5-10%的六次甲基四胺、3-6%的碳化硅、2-3%的二硫化鑰、1-1.5%的剛玉粉和0.5-1%的氧化釔和4-8%的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，2000-3000rpm高速攪拌15_20min，烘干，粉碎，過篩，即可。
[0006]一種耐磨損鉆井泵閥密封墊的制備方法，包括以下步驟:取聚異戊二烯橡膠、改性納米金剛石、納米氮化硅、白油膏、氧化鋅、硬脂酸投入混煉機中于50-60°C下混煉5-10min，排料，放置24_36h后按比例與丁苯橡膠、聚四氟乙烯、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、高耐磨炭黑N330等其余原料在80-90°C下煉膠4_6min,薄通6_8次后下片；將膠片用平板硫化機在15-20MPa壓力下壓制成型，然后進行兩次硫化處理，第一次硫化的硫化溫度控制在160-170°C，硫化時間為6-12min，第二次硫化在烘箱中進行，硫化溫度為205_220°C，硫化時間為2-4h,修邊、檢驗、包裝，即得成品。
[0007]本發明的有益效果:本發明納米金剛石經無機、有機改性后，不僅可以提高其與橡膠的相容性，改善其在橡膠中的分散狀態，還可以
本發明采用回彈性、耐熱性、耐磨性優異的聚異戊二烯橡膠、耐磨性、耐熱性、耐老化性優良的丁苯橡膠、耐溶劑、耐高溫、摩擦系數極低的聚四氟乙烯與復合共混，可以發揮不同橡膠的優勢，揚長補短，提高密封墊的綜合性能，本發明納米金剛石經無機、有機改性后，不僅可以提高其與橡膠的相容性，改善其在橡膠中的分散狀態，從而提高密封材料的力學性能、耐磨性以及耐高溫性等。本發明密封墊用于鉆井泵閥時，與傳統密封墊相比，其摩擦磨損低，能夠在同等條件下，在使用過程中延長產品的使用壽命。
【具體實施方式】
[0008] 一種耐磨損鉆井泵閥密封墊，由以下重量(kg)的原料制成:聚異戊二烯橡膠(SK1-3) 55、丁苯橡膠(SBR1712)20、聚四氟乙烯12、改性納米金剛石15、納米氮化硅6、白油膏5、二丁基二硫代氨基甲酸鋅2、高耐磨炭黑N330 18、不溶性硫磺粉M-80 3、氧化鋅2、二氧化錳1.5、硬脂酸2、2-(2，4- 二硝基苯基硫代)苯駢噻唑2、N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺I。
[0009]所述的改性納米金剛石制備方法如下:
a.稱取一定量的納米金剛石，加入4%的納米碳化鉭、3%的納米氧化鋯、2%的納米氮化鎂、6%的納米凹凸棒土、3%的納米重晶石混合均勻，440°C下煅燒2h，冷卻至室溫后，再加入
1.5%的四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯、3%的棕櫚酸異辛酯、5%的聚異丁烯、2%的十二烷基磺酸鈉和6%的丙二醇，4000rpm高速分散12min，烘干，粉碎，過篩，待用；
b.取上述制得的粉體與腰果油改性酚醛樹脂等重量混合均勻，加入8%的六次甲基四胺、4%的碳化硅、2%的二硫化鑰、1%的剛玉粉和0.6%的氧化釔和5%的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，3000rpm高速攪拌15min,烘干,粉碎,過篩，即可。
[0010]一種耐磨損鉆井泵閥密封墊的制備方法，包括以下步驟:取聚異戊二烯橡膠、改性納米金剛石、納米氮化硅、白油膏、氧化鋅、硬脂酸投入混煉機中于55°c下混煉8min，排料，放置28h后按比例與丁苯橡膠、聚四氟乙烯、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、高耐磨炭黑N330等其余原料在85°C下煉膠5min，薄通6次后下片；將膠片用平板硫化機在20MPa壓力下壓制成型，然后進行兩次硫化處理，第一次硫化的硫化溫度為170°C，硫化時間為8min，第二次硫化在烘箱中進行，硫化溫度為210°C，硫化時間為3h，修邊、檢驗、包裝，即得成品。
[0011]本發明密封墊主要性能如下表所示:
【權利要求】
1.一種耐磨損鉆井泵閥密封墊，其特征在于，由以下重量份的原料制成:聚異戊二烯橡膠(SK1-3) 50-60、丁苯橡膠(SBR1712) 15-25、聚四氟乙烯10-15、改性納米金剛石10-15、納米氮化硅5-10、白油膏4-7、二丁基二硫代氨基甲酸鋅2-3、高耐磨炭黑N33016-22、不溶性硫橫粉M-80 3-4、氧化鋒2-3、二氧化猛1_2、硬脂酸1-2、2-(2，4- 二硝基苯基硫代)苯駢噻唑2-3、N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺1-2 ； 所述的改性納米金剛石制備方法如下: a.稱取一定量的納米金剛石，加入3-5%的納米碳化鉭、2-3%的納米氧化鋯、2-3%的納米氮化鎂、5-8%的納米凹凸棒土、3-4%的納米重晶石混合均勻，420-450°C下煅燒2_3h，冷卻至室溫后，再加入1-2%的四異丙基二( 二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯、3-4%的棕櫚酸異辛酯、4-6%的聚異丁烯、2-3%的十二烷基磺酸鈉和5-8%的丙二醇，3000-5000rpm高速分散10-15min,烘干,粉碎,過篩,待用； b.取上述制得的粉體與腰果油改性酚醛樹脂等重量混合均勻，加入5-10%的六次甲基四胺、3-6%的碳化硅、2-3%的二硫化鑰、1-1.5%的剛玉粉和0.5-1%的氧化釔和4-8%的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，2000-3000rpm高速攪拌15_20min，烘干，粉碎，過篩，即可。
2.一種如權利要求1所述的耐磨損鉆井泵閥密封墊的制備方法，其特征在于包括以下步驟:取聚異戊二烯橡膠、改性納米金剛石、納米氮化硅、白油膏、氧化鋅、硬脂酸投入混煉機中于50-60 0C下混煉5-10min，排料，放置24_36h后按比例與丁苯橡膠、聚四氟乙烯、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、高耐磨炭黑N330等其余原料在80-90°C下煉膠4_6min,薄通6_8次后下片；將膠片用平板硫化機在15_20MPa壓力下壓制成型，然后進行兩次硫化處理，第一次硫化的硫化溫度控制在160-170°C，硫化時間為6-12min，第二次硫化在烘箱中進行，硫化溫度為205-220°C，硫化時間為`2-4h，修邊、檢驗、包裝，即得成品。
【文檔編號】C08L9/06GK103509210SQ201310299736
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月17日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】孔華英 申請人:銅陵市肆得科技有限責任公司